某G105钻杆管体刺穿失效原因分析

针对某井G105钻杆管体刺穿失效问题,通过化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM）等手段,对该失效钻杆管体刺穿失效原因进行综合分析。结果表明,钻杆管体刺穿的主要原因是在交变载荷作用和Cl-作用下,钻杆外表面腐蚀坑底的裂纹萌生并加速扩展,当裂纹扩展穿透整个壁厚时,高压钻井液从内孔刺出,形成冲蚀,导致管体刺穿失效。最后指出,应加强对同批钻杆的无损探伤检验,避免带腐蚀疲劳微裂纹的钻杆下井使用。     

S135钢级Φ139.7 mm钻杆管体断裂失效分析

为保证钻井安全生产,采用力学性能试验、金相显微组织分析、断口宏观和微观分析等方法,并结合现场钻机工况,对某Φ139.7 mm×10.54 mm、S135钢级钻杆管体断裂失效原因进行了分析。分析结果表明,钻杆管体各项参数符合标准要求,钻杆管体断裂属于过载断裂,主要原因是钻杆所受载荷超过钻杆管体本身抗拉能力所致。为了避免同类失效事故的发生,提出采用1 138 MPa钢级钻杆和增加管体壁厚的方案,来增加钻杆的抗拉、抗扭能力,实现钻井现场安全生产的目的。     

钻杆生产技术的发展与展望

介绍了钻杆生产技术的发展及现状, 指出目前国内外钻杆的生产均采用摩擦焊接方法,钻杆的失效形式主要是疲劳断裂、腐蚀疲劳和超载, 失效部位主要是钻杆管体加厚过渡区、钻杆接头螺纹和焊缝区。据此详细阐述了摩擦焊钻杆管体和接头的生产工艺与技术要求, 以及焊接工艺流程和技术要求, 指明通过严格控制管体坯料和接头坯料的冶金工艺, 改善钻杆管体加厚过渡带形状等可有效提高钻杆的使用寿命。最后就钻杆的发展方向提出了建议。     

某S135钻杆管体断裂失效原因分析

针对某井下S135钻杆管体出现的断裂失效现象,通过无损检测、化学成分、力学性能、金相以及旋转弯曲疲劳寿命试验分析等方法,对S135钻杆出现断裂失效的原因进行了分析。分析认为,钻杆在腐蚀介质下产生腐蚀坑,在交变载荷的作用下,腐蚀坑底萌生疲劳裂纹并扩展,最终导致钻杆管体断裂失效。建议对该批钻杆进行外表面磁粉及超声波无损探伤检测,以避免带有裂纹的钻杆下井使用;当钻速发生数量级的突变时,应对钻遇岩层的岩性和钻头的磨损程度进行综合分析,及时起钻检测钻头,避免同一钻杆在复杂位置长时间工作。     

Ф127mm S135型钻杆管体刺穿失效分析

通过力学性能测试、金相显微组织和断口分析,并结合钻杆的受力状态,对一例Ф127mmS135型钻杆刺穿失效原因进行分析。结果表明:钻杆管体的刺穿失效为腐蚀疲劳失效,疲劳裂纹起源于管体内加厚锥面消失部位对应的外壁腐蚀坑底部,当微裂纹扩展穿透壁厚时,高压泥浆刺穿,形成刺孔。     

钻柱失效原因及预防措施

开展油田钻柱失效分析与预防对提高钻井速度、降低钻井成本及井下安全钻进具有重要意义。钻柱失效案例统计表明钻杆失效事故占钻柱总失效事故的50％～60％，主要失效形式是管体刺穿，主要失效原因是腐蚀疲劳；钻铤失效事故略低于钻杆失效事故，螺纹处断裂是钻铤的主要失效类型；钻柱转换接头失效数量相对较少。结合实验数据，从材料、环境和力学三方面对钻柱失效原因进行分析，提出预防钻柱失效的四条措施，包括正确选材、改善工作环境、合理设计钻柱、降低服役载荷及应力以及加强管理。对服役高酸性环境下的钻柱，通过微合金化和提高材料的冶炼水平来降低P、S含量，以及通过适当的热处理使晶粒细化等方式可以提高钻柱材料的耐蚀能力和降低失效比例。     

一例ф127 mm×9.19 mm钻杆刺穿失效分析

对一例φ127 mm×9.19 mm钻杆刺穿事故进行了调查,对该刺穿钻杆进行了裂纹分析、金相分析,并对该钻杆材质进行了全面检查,认为钻杆刺穿是属于早期腐蚀疲劳失效.钻杆内加厚过渡区形状不够理想以及钻杆材料抗腐蚀性能较差是发生失效的主要原因.     

硫化氢腐蚀环境下的钻具失效研究

在含H2S的天然气储层的开采过程中,钻具时常会发生H2S应力腐蚀,出现钻具脆性断裂失效事故,对钻具的安全性造成严重威胁。通过对一起失效钻杆的断口宏观形貌、金相组织、化学成分、断口微观形貌和力学性能进行全面的试验分析,结合钻杆的使用环境,判定钻杆失效为H2S应力腐蚀开裂,并提出了预防钻杆失效的建议和措施。     

一例φ27mm×9．19mm钻杆刺穿失效分析

对一例φ127 mm×9.19 mm钻杆刺穿事故进行了调查,对该刺穿钻杆进行了裂纹分析、金相分析,并对该钻杆材质进行了全面检查,认为钻杆刺穿是属于早期腐蚀疲劳失效.钻杆内加厚过渡区形状不够理想以及钻杆材料抗腐蚀性能较差是发生失效的主要原因.     

钻杆管体加厚端镦锻修复工艺的研究

钻杆管体的制造工艺是将无缝钢管两端镦粗加厚,再热处理调质完成。由于受原材料壁厚不均的影响,钻杆管体在镦粗过程中造成局部补肉不足,成为不合格品,为降低成本,采取了对镦粗不合格品进行局部处理再镦锻的修复工艺,取得了较好的修复效果和经济效益。     

钻杆腐蚀疲劳失效及其预防

钻杆要承受拉、压、弯、振动载荷,旋转离心力和起下钻附加动载的作用,工作条件十分恶劣。据石油管材研究中心近7年来的分析,钻杆腐蚀疲劳失效约占79.6%。钻杆腐蚀疲劳失效,是腐蚀介质(钻井泥浆及地层介质)和弯曲交变应力共同作用的结果。根据失效分析,钻杆腐蚀疲劳过程可分为蚀坑的形成、裂纹的萌生、裂纹扩展、刺穿和断裂等几个阶段。一般认为,在腐蚀介质中承受循环载荷的构件,其寿命(即腐蚀疲劳寿命)大部分是蚀坑的成长阶段,这就是使用前已形成蚀坑的钻杆寿命短的原因。本文还分析了钻杆腐蚀疲劳的机理、主要影响因素和腐蚀疲劳失效多发生在钻杆内加厚过渡区终了处的原因,并提出了预防钻杆腐蚀疲劳的措施。     

某S135钻杆管体断裂失效分析

针对某S135钻杆断裂事件,对失效样品进行了宏观检验、理化性能测试及断口分析。结果显示,失效样品内外表面均被腐蚀,腐蚀坑内有较多裂纹,理化性能符合标准要求。分析表明,钻杆断裂是交变应力和腐蚀介质共同作用的结果,腐蚀坑的提前形成大大缩短了钻杆的使用寿命。建议钻杆下井使用后要彻底清洗,加强存储期间的防护,并在使用前进行无损检测,防止失效事故发生。     

G105钻杆管体刺穿原因分析

对G105钻杆管体刺穿部位的观察和试验分析表明,钻杆被刺穿的原因是钻杆在使用前后存放期间保养不当,内壁产生严重的局部腐蚀,形成点蚀坑和产生应力集中点,引起腐蚀疲劳破坏。为提高钻杆的使用寿命,应加强钻杆存放期间的保养和防护。     

钻杆刺穿原因统计分析及预防措施

对某油田2004年钻杆刺穿情况进行了调查研究,得到钻杆内加厚过渡带部位刺穿是钻杆刺穿失效的主要形式。分析认为,大多数钻杆内加厚过渡带刺穿裂纹起源于钻杆内壁,其刺穿机理和过程为,钻杆内壁腐蚀或者涂层破坏后腐蚀→形成腐蚀坑→腐蚀坑底产生腐蚀疲劳裂纹→裂纹扩展→刺穿或断裂。钻杆从内加厚过渡带部位刺穿的原因与钻杆内加厚结构尺寸、材质抗疲劳裂纹萌生和扩展的能力有关,同时也与井身质量、井身结构和转盘旋转速度有关。为防止或减少深井和超深井油田钻杆刺穿事故提出了预防措施。     

DPI-2型缓蚀剂在华北油田的应用

华北油田留路、高阳、任丘等区块部分井中含有CO_2、O_2和H_2S气体。这些气体共同与钻井液作用形成碳酸,易使钻杆腐蚀、疲劳,或压裂刺穿,造成重大钻具失效事故。为解决钻杆早期刺穿失效问题,针对不同地区,不同地层的有害介质特点。探索出DPI-2型缓蚀剂的最佳用量和适用的腐蚀介质,验证了其作用原理。在5口井的钻井液中应用DPI-2型缓蚀剂,平均腐蚀速度下降到0.3mm/a,钻杆本体刺穿失效率下降了79％,钻杆工作进尺增加了11700m,防止了钻具的腐蚀。     

?127mmG105型钻杆腐蚀失效分析

通过力学性能测试、金相显微组织以及能谱分析,结合钻杆的使用环境,对1例?127 mm G105型钻杆腐蚀失效原因进行分析。结果表明:钻杆腐蚀失效主要是由极强的腐蚀介质作用引起,腐蚀机理主要为氧腐蚀、垢下腐蚀以及电偶腐蚀。     

φ127 mm×9.19 mm S135钻杆管体断裂失效分析

对油井钻杆管体断裂事故进行综合研究,用磁粉探伤、扫描电镜和金相显微镜等对断裂钻杆样品进行分析,发现钻杆纵断口的周向裂纹众多,横断口的硫化物含量明显高于附近基体金属区,裂纹具有明显H2S应力腐蚀开裂特征.综合钻杆使用情况和试验分析结果,认为钻杆断裂属硫化氢应力腐蚀断裂,指出钻杆选用抗硫化氢材料及其再次使用前的存放等问题.     

失效分析促进了钻杆结构设计优化

通过钻杆内加厚过渡带,内壁腐蚀,接头台肩,扭矩台肩等出现大量失效后进行的结构设计优化案例,有力地说明了失效分析在钻杆构件结构设计优化中所发挥出的重要作用,极大提高了钻杆质量和使用寿命,促进了钻杆标准的修订,有效地降低了钻杆失效事故的发生。     

φ127mm G105钻杆加厚区刺穿失效分析

通过力学性能测试、化学分析、金相组织和断口分析,对某井φ127 mm G105钻杆加厚区刺穿失效原因进行分析。结果表明,钻杆加厚区刺穿失效的原因是管端在礅粗加厚过程中加热温度过高,造成外表面形成厚的脱碳层和氧化层,礅粗变形量过大使得外表面的脱碳层和氧化层在礅粗过程中被挤入管体内部形成条带状分布的折皱缺陷。在钻井过程中交变应力作用下,深折皱底部首先萌生疲劳裂纹,随着裂纹的扩展,最终导致钻杆加厚区发生刺穿失效。     

天然气管道外腐蚀失效维抢修流程

通过对川渝地区天然气管道风险源的分析,发现管道外腐蚀是影响管道安全运行的主要原因,列出了外腐蚀失效的常见类型和影响外腐蚀失效的因素,并且介绍了现行常用的天然气管道外腐蚀的维修措施,包括：套管维修法、局部更换法、保温层修复法、补块修复法、管卡修复法、复合材料修复法和直接补焊等。针对天然气管道外腐蚀失效制定了相应的维抢修流程,用以指导管道运营公司在外腐蚀失效事故出现的情况下借鉴本流程对天然气管道进行抢修。